Определение неисправности по свечам зажигания: Как определить неисправности свечей зажигания. Симптомы и признаки неисправности свечей

В бензиновом двигателе свечи зажигания — расходный материал. Их меняют согласно прописанному в сервисной книге регламенту. Сроки эксплуатации свечей зажигания варьируются от 18 тыс. км пробега до 100 тыс. км. 

После установке ГБО замена свечей зажигания требуется чаще. На рынке представлены специальные свечи для машин, переделанных на “газ”. 

Нельзя вспоминать о свечах зажигания “от замены до замены”, им нужна периодическая проверка. Дело в том, что в цилиндрах могут случаться пропуски зажигания. Как результат — двигатель откажется запускаться. 

“Симптомы” неисправной системы зажигания: 

• внезапное снижение мощности движка, 
• дерганье при разгоне,
• увеличение расхода топлива. 

Открутите свечи зажигания и оцените цвет их нижней части (той, которая в цилиндре). Далее мы рассмотрим, что есть нормой, а что сигналом для срочного обращения в автомастерскую:

1. Рыже-бурый нагар. Учитывая качество топлива на наших АЗС, нагар рыже-бурого оттенка считается нормой. Будьте внимательны: цвет обеих деталей должен быть одинаковым. В нормальном состоянии на белой фарфоровой зоне отсутствуют полосы и ржавчина, а центральный электрод овальный. Если электрод квадратный или треугольный — свеча сильно изношена. 

Свечи автомобилей с ГБО обычно почти не имеют нагара. Но в норме он тоже рыжевато-бурый. 

2. Черный бархатный или глянцевый нагар. Налет черного цвета с бархатистой структурой — признак слишком богатой топливной смеси. Это сигнал о том, что в цилиндр поступает больше топлива, чем требуется. Причиной такого явления может стать что угодно: как забитый воздушный фильтр, так неисправные топливные форсунки.

Черный глянцевый налет означает, что моторное масло сгорает в цилиндрах двигателя. Обычно такое происходит после износа цилиндропоршневой группы или применением неподходящего моторного масла. 

3. Белый, абсолютно” новый” цвет. Если после пробега в тысячу километров одна из свеч выглядит “как новая”, это не очень хороший сигнал. Скорее всего, в камеру сгорания попала охлаждающая жидкость. Такая беда не приходит одна. Обычно параллельно перегреваются и разрываются патрубки.

4. Оранжевый цвет нагара. Налет на свечи зажигания ярко-рыжего цвета означает наличие в топливе лишних некачественных присадок. С этим бороться сравнительно просто — достаточно начать заправляться на другой АЗС. 

Работоспособность свечей вызывает сомнения? Замените их новыми. Помните, категорически не рекомендуется повторно вкручивать старые расходники.  

5 признаков неисправности свечей зажигания — Статьи

Признаки неисправности свечей зажигания доступны для определения даже неопытному автолюбителю. Недорогая, по стоимости, деталь системы зажигания карбюраторного и инжекторного двигателя внутреннего сгорания, незаменима для его устойчивой работы. Их исправность должна проверяться во время планового ТО, а замена производится согласно установленного производителем регламента.

Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!

Конструктивные особенности и принцип работы

С момента изобретения двигателя внутреннего сгорания, принцип работы свечи зажигания не претерпел серьезных изменений. Ее основной задачей является преобразование электрической энергии в высоковольтную дугу, которая воспламеняет топливную смесь в камере сгорания.

Она состоит из:

• Керамического изолятора, обеспечивающего бесперебойность и устойчивость образования искры.
• Металлического корпуса, для герметичной установки в двигатель.
• Электродов, для подачи и преобразования электрического тока в дугу (искру).
• Контактной головки, на многих образцах имеет резьбу для соединения.

Наиболее распространенный, классический вариант свечи, имеет два электрода, центральный и боковой. Ток подается от источника по специальным высоковольтным проводам, подсоединенным к контактной головке, на свечу, в последовательности, установленной системой зажигания.

Понятие «свечной зазор»

Для образования искры, между электродами свечи установлен зазор. Его величина строго рассчитана и отклонение может иметь негативные последствия.

В зависимости от напряжения, регулируется и расстояние между электродами. Например:

• Карбюраторная ВАЗ 2108 рассчитана на 17 кВ — рекомендуемый зазор составляет 0,7 мм.
• Инжекторная ВАЗ 2111 потребляет 22 кВ и имеет свечной зазор 1,1 мм.

Высокое напряжение с заниженным зазором может привести к пробою и выходу из строя системы зажигания. Слишком большой зазор, при недостаточном напряжении, приведет к полному отсутствию искры. Такая проблема неисправных свечей может осложнить запуск и работу двигателя.

Если автомобили прошлых лет спокойно переносили отклонение зазоров между электродами, то современные модели относятся к свечам очень чутко. Неполное сгорание топлива из-за плохого воспламенения ведет к потере мощности и дополнительным нагрузкам на коленвал, увеличивает расход бензина и снижает динамические показатели автомобиля.

Проверить правильность зазора, который может измениться в процессе эксплуатации за счет перепадов температур, вибраций и плохого качества топлива, под силу любому автолюбителю. Производители Форд Фокус, Форд Фокус2 рекомендуют профилактическую проверку ежегодно. За это время происходит увеличение зазора примерно на 0,1 – 0,15 мм.

Для самостоятельной проверки потребуется набор инструментов, включающий в себя отвертку и специальный свечной ключ. В целом процедура выглядит следующим образом:

1. Что бы исключить травмирование, не проводите демонтаж на разогретом двигателе, дайте ему остыть.
2. Отсоедините закрепленные на свечах провода высокого напряжения, запомните последовательность.
3. С помощью специального ключа выкрутите свечи.
4. Проверьте и установите, используя отвертку для отгибания/загибания бокового электрода, нужную величину.
5. Установите свечи и провода в обратной последовательности.
6. Проведите пробный пуск двигателя. Он должен запуститься легко и работать без перебоев. Это значит зажигание выставлено правильно и все свечи работают.

Перед началом проведения процедуры обязательно ознакомьтесь с инструкцией завода изготовителя. Уточните рекомендуемые им марки свечей и необходимую величину их зазора. На некоторых современных марках автомобиля выкрутить свечи самостоятельно не получиться из-за труднодоступности расположения.

Калильное число и «самоочищение»

Температурные процессы в камерах сгорания различных моделей двигателей имеют некоторые отличия. Для оптимальной работы свечи в каждом конкретном двигателе, предусмотрена их сертификация по показателю теплоты сгорания – калильного числа. К примеру, на Форд Фокус оно составляет 7 и прописано в маркировке PFR7S8EG, после PFR, относятся к классу «холодных», применяемых на двигателях с повышенной компрессией и степенью сжатия, для топлива с высоким октановым числом.

Свечи имеют свойство «самоочищения», которое предусматривает, при температуре выше 450 С градусов, сгорание образовавшихся частиц сажи. Этот эффект оказывает положительное воздействие на продолжительность, качество работы и отсутствие неисправностей. В результате таких действий, как:

Продолжительная работа двигателя на холостых оборотах. Длительное движение без нагрузки на оборотах, не превышающих 2500 в минуту. Частые поездки на расстояние менее 50 км в щадящем режиме.

Самоочищение не происходит и результат – неисправность мотора не заставит себя долго ждать. Повысится расход топлива, снизится мощность, появятся провалы и перебои в работе двигателя. Свечи не любят бережный режим эксплуатации и требуют периодического драйва и нагрузок.

Диагностика работы двигателя по внешнему виду свечи

Принять решение проверить свечи зажигания можно после проявления следующих характерных признаков и симптомов:

1. Автомобиль стал «тупить» при резком нажатии на педаль акселератора.
2. Заметно повысился расход топлива.
3. Загорается лампочка, сигнализирующая о неисправностях двигателя.
4. В зимнее время затруднен запуск двигателя.
5. Неустойчивая работа на холостых оборотах.

Для точного диагностирования, перед выкручиванием свечей, тщательно прогрейте двигатель. Хорошо, предварительно проехать не менее 250 км. По своему внешнему виду они могут быть чистыми с электродом светло-серого цвета – свеча находится в идеальном состоянии и не является причиной возникших проблем.

Нагар напоминает отложение известняковых пород – говорит о наличии несгораемых присадок в масле, возможны такие же отложения на поршневой системе, что может привести к серьезной поломке двигателя.

Черный цвет электродов будет свидетельствовать о слишком «богатой» топливной смеси – именно такое состояние свечи бывает при повышенном почти в 2 раза расходе бензина.

Отложения смолянистой консистенции, напоминающий деготь – признак неработающей свечи, без всяких сомнений меняйте ее на новую свечу.

Разрушение керамического слоя изолятора – механическое воздействие (падение, удар) перед установкой, ремонту не подлежит, необходимо произвести замену. При наличии около центрального электрода металлических частиц или оплавления металлических элементов – является признаком избыточного перегрева, что может привести к пригоранию поршней и выходу из строя клапанов. Серьезная компьютерная диагностика двигателя в этом случае обязательна.

При самостоятельной обратной установке свечей на двигатель следует учитывать величину прилагаемого для закручивания усилия, которая составляет 30 Нм.  Для этого используется специальный динамометр.

Провести профессиональную диагностику двигателя и всей системы зажигания можно в сервисном центре, который подберут по вашей заявке на сайте Uremont.com опытные менеджеры.

Как по внешнему виду свечи зажигания определить неисправность?

Добрый день! Сегодняшняя статья – наглядное руководство, позволяющее определить неисправности двигателя по внешнему виду свечей зажигания. Ниже приведена инструкция (с фото), которая поможет вам определить характер неисправности по цвету и типу отложений на свечах зажигания.

Со временем электроды свечи на исправном двигателе начинают покрываться светло-коричневым или темным налетом. В общем случае износ электродов происходит равномерно, при этом, как и в случае с резьбой, на них не должно наблюдаться следов масла или несгоревшего топлива.

Нормальная работа:

Свеча исправна, и ее можно установить обратно.

Коричневые и темно-серые отложения на электроде.

Это распространенная картина при использовании топливных присадок (например, очистителей топливных форсунок). При этом на свече могут наблюдаться светлые отложения.

Даже если обнаруженные отложения указывают на нормальную работу свечи, рекомендуется перед ее установкой проверить величину зазора между электродами и почистить от отложений.

Зольные отложения.

Светло-коричневые отложения, покрывающие центральный и боковой электроды. Они образуются из-за несгоревшего масла или топливных присадок.
Если отложения образуются на одной стороне свечи, то это указывает на износ деталей в верхней части двигателя (клапаны, прокладки, головка цилиндров). Если же они наблюдаются на электроде, то это признак износа деталей в нижней части двигателя (цилиндр, поршень).

Следы масла/топлива.

Следы масла на свечах появляются при попадании его в камеру сгорания.

Отложения масла, образующиеся на свече, нарушают процесс искрообразования. Электрическая энергия достигает электрода не через дугу в зазоре свечи, а через масло. Такая ситуация обычно указывает на значительный износ двигателя.

Почистить эти отложения можно, но без ремонта двигателя, большого смысла это не имеет. 10-20 минут работы и свечи снова будут в прежнем состоянии.

Следы углерода.

Мягкие, черные, сухие отложения на свече.

Такие отложения указывают на обогащение топливовоздушной смеси, некорректную работу системы зажигания или неправильный температурный режим работы двигателя (слишком холодный). Они хорошо проводят ток и могут нарушать процесс искрообразования.

Свечи слишком горячие.

Неправильный температурный режим работы двигателя, обедненная горючая смесь или неправильная настройка фаз газораспределения могут быть причиной этого состояния. Обратите особое внимание на возможные нарушения состава отработавших газов и перегрев двигателя, которые также способны вызвать сильный нагрев свечей зажигания.

В заключение рекомендую посмотреть вот это видео о самых распространенных неисправностях в работе двигателя, которые можно диагностировать по состоянию свечей:

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полезна и теперь вы можете по внешнему виду свечей зажигания определять неисправности двигателя. Если у Вас остались вопросы или вы хотите дополнить статью – пишите комментарии.

С уважением, администратор http://life-with-cars.ru

Признаки неисправных свечей зажигания: как выглядят, диагностика

Каковы основные признаки неисправных свечей зажигания, как выглядят неисправные изделия, диагностика, последствия использования плохих свечей. Фото и видео.Каковы основные признаки неисправных свечей зажигания, как выглядят неисправные изделия, диагностика, последствия использования плохих свечей. Фото и видео.

Содержание статьи:

Практически вся современная техника, от автомобилей до квадроциклов, имеет ДВС. Главным составным элементом двигателя, вызывающим воспламенение, выступают свечи зажигания. На входе они запитываются от высоковольтного электричества, создавая на выходе «запускающую» искру.

Важность качественных свечей зажигания

Полученная искра в камере сгорания «поджигает» топливо-воздушную смесь, запуская рабочий процесс, позволяющий двигателю полноценно функционировать. За счет свечей зажигания оживает силовой агрегат, без них оставаясь бесполезным куском металла.

Малейший дефект свечей способен пагубно сказаться на работоспособности двигателя, вплоть до его выхода из строя. Поэтому при подозрении даже на минимальные проблемы свечей необходимо их устранять, не дожидаясь фатальных последствий.

Исправность маленького, но важного элемента должна обязательно проверяться в момент прохождения планового техосмотра, а замена осуществляться по определенному производителем регламенту.

В момент выхода детали из строя происходит скачок нагрузки на катушку зажигания, быстро заканчиваясь ее поломкой. При этом цена свечи зажигания несоизмеримо мала по сравнению со ценником на катушку. Движение с двигателем, в котором неисправны свечи, характеризуется неустойчивостью на холостых оборотах и повышенной нервозностью водителя.

Хорошо отлаженный силовой агрегат плавно и мягко работает в режиме 1000 оборотов. Неисправные свечи провоцируют скачки показателей тахометра, одновременно двигатель может вибрировать либо издавать неприятное скрежетание. Поэтому определить причину нестабильной работы мотора, греша на систему зажигания, по силам даже человеку, далекому от автомобильного «железа».

Устройство системы зажигания

За долгие годы, начиная с момента изобретения ДВС, принципиально никакие новшества в строении и функционале свечей не вводились. Главной задачей было и остается преобразование электрической энергии с созданием высоковольтной дуги, приводящей к воспламенению топливной смеси.

Камера сгорания, где происходит «оживление» двигателя, включает в себя:

1. Керамический изолятор. Он обеспечивает устойчивое и бесперебойное формирование искры.
2. Металлический корпус, позволяющий аккуратно установить конструкцию в двигатель.
3. Электроды, которые подают и преобразовывают электроток в дугу.
4. Головку контакта, имеющую резьбовое соединение.

«Сердце» системы зажигания – два электрода. Ток от генератора поступает по проводам высокого вольтажа от головки непосредственно к свечам. Технологический процесс за годы существования ДВС остается неизменным.

Признаки неисправности свечей

В случае некорректной работы свечей зажигания силовой агрегат начинает функционировать с ошибками. Он не выполняет необходимые функции, и для возобновления его работоспособности требуется срочная диагностика и помощь специалистов:

1. Запуск двигателя сопряжен с видимыми, серьезными затруднениями. Это является безусловным сигналом владельцу проверить ошибки двигателя и заменить свечи.
2. Характер работы двигателя меняется. Он троит, подергивается, у машины пропадает тяговитость, падает мощность.
3. Проблемы неисправных свечей тянут за собой резкое увеличение расхода бензина. Зажигание работает не постоянно, пропуская периоды. В итоге смесь полноценно не сгорает. Анализ выхлопных газов показывает высокую долю содержания СО.
4. Сколь бы сильно ни производилось давление на педаль газа, двигателю не удается набрать необходимые обороты, и работа идет с низкой мощностью.

Своевременно реагируя на признаки возможной неисправности свечей зажигания, можно избежать катастрофических проблем двигателя в будущем.

Определение неисправностей свечей зажигания

Проблема визуально определяется «невооруженным глазом» даже далеким от автомобиля человеком. Первым и определяющим показателем неисправности свечей выступает неравномерная работа автомобиля – он постоянно глохнет.

Неисправность не позволяет воспламениться бензиново-воздушной смеси внутри цилиндра. Вместо сгорания топливо устремляется в катализатор. Этот дефект можно учуять носом – аромат бензина весьма чувствительный.

Бензиновые моторы должны для эффективного процесса сгорания топлива поддерживать температуру внутри цилиндров порядка 400-500 градусов Цельсия. Лишь достигнув «критической» температуры, смесь без проблем воспламенится, полностью сгорая.

Высокотемпературный режим отрицательно влияет на работоспособность свечей. Все старые детали имеют наслоения в большей или меньшей степени.

Постепенно электроды обрастают отложениями и наростами, способными оказывать прямое воздействие на свечи, ухудшая качество искры. Нормальный, работоспособный электрод всегда обладает однороден, имеет равномерность цвета и формы, и никаких «артефактов» на нем присутствовать не должно.

Чистые детали без следов горения на электродах свидетельствуют об исправности свечей, мотор должен работать безукоризненно.

Симптоматика неисправности свечей зажигания

Владельцам автомобилей стоит начать беспокоиться, если проявляются определенные признаки и симптомы:

1. Автомашина «зависает» при выжатой педали акселератора «в пол», не увеличивая и даже теряя мощность.
2. Повышается чрезмерно расход горючего.
3. На контрольной панели загорается пиктограмма неисправности двигателя.
4. В холодное время года запуск двигателя сопряжен с трудностями.
5. На холостом ходу автомобиль работает неустойчиво.
6. Двигатель запускается через большой промежуток времени при работающем стартере либо вообще не заводится.
7. Машина внезапно глохнет.
8. Обнаруживаются вибрация силового агрегата, троение.

Точная диагностика проблемы предполагает необходимость выкрутить свечи. Перед тем, как это сделать, необходимо тщательно разогреть двигатель. Если ситуация позволяет, желательно проехать на автомобиле не меньше 250 км. Тогда результат визуального осмотра даст почти стопроцентную гарантию проверки.

Выкрученную свечу зажигания следует тщательно осмотреть на предмет каких-либо повреждений. Особенно важно изучить свечной кончик, контактирующий с цилиндром.

Отличная, не утратившая рабочих свойств свеча может иметь незначительный коричневатый либо серо-коричневатый окрас отложений. Свечи и электрод остаются светло-серые.

Неизменность оттенка означает, что проблема кроется в чем-то ином, ведь свечи зажигания находятся в хорошем, работоспособном состоянии.

Загрязненные и поврежденные свечи способны спровоцировать многочисленные проблемы. При проблемном запуске двигателя всегда проверку начинают с азов – проверяют работоспособность свечей. Удовлетворительный результат внешнего состояния – показатель того, насколько хорошо работает двигатель.

Такая проверка должна производиться при регулярном техобслуживании автомобиля, а такжеы спонтанно – при подозрении на неполадки мотора.

Как выглядят неисправные свечи

Сажевый черный налёт

При обнаружении на заземлении, электроде, свечном корпусе сильного налета можно уверенно заявлять о том, что детали неисправны. Вина лежит на неграмотном приготовлении топливной массы. В ее составе нарушены пропорции топлива и воздуха, чрезмерная «обедненность» или «перенасыщенность».

Такие отложения могут возникать в ситуации, когда воздушный фильтр загрязнился, и ему требуется замена, присутствуют неисправности системы впрыска, «хандрят» температурные датчики, сбоит лямбда-зонд. Часто сопровождается двукратным расходом горючего и означает необходимость срочной замены свечи.

Масляные потеки

Поверхность покрыта масляной пленкой. Это означает, что цилиндры содержат избыточное количество смазки. Подобное происходит в момент перелива масла в двигатель. Признак указывает на старые, поврежденные от времени и в процессе эксплуатации кольца поршней и сами поршни, а также клапанные направляющие.

Для автомобилей, имеющих турбокомпрессор, наличие масляного загрязнения говорит о дефекте компрессора.

Шлаковые, блестящие отложения

Обнаружить их можно при визуальном осмотре. Имеют зеленоватый либо коричнево-желтоватый цвет, означая, что в горючем или масле активно используются присадки. Это также является свидетельством того, что двигатель эксплуатируется на чрезмерно обедненной смеси или на газу.

Шлаковые отложения из частичек горюче-смазочных материалов

Они могут образовываться из-за добавления присадок в масло. На сегодняшний день многие производители стали использовать их для «улучшения» свойств смазочной жидкости. В итоге они становятся причиной проблем с силовым агрегатом и выхода из строя всей системы зажигания.

Если отложения похожи на слой известки, это однозначно подтверждает наличие присадок. Двигатель находится в зоне риска из-за накопления шлака в поршневой системе.

Оплавленный электрод

Если плавится центральный электрод, обугливаются края элемента заземления, страдает «тело свечи». Проблема проявляется в процессе эксплуатации – свеча перегревается из-за неисправной системы зажигания.

Наличие около электрода частиц металла и признаков оплавления подтверждает избыточный перегрев, ведущий к деформации клапанов и запеканию поршневых элементов. Такое случается, когда в камере сгорания находятся дополнительные отложения, способные самовоспламеняться. Признак указывает на плохую работу клапана либо некачественное топливо.

Повышенная изношенность электрода, непригодность заземляющего элемента

Эти факторы ведут к повреждению материала свечи. Проблема заключается в использовании «разбодяженного» бензина, содержащего множество присадок либо приобретение для автомобиля «улучшенного» за счет присадок масла. Стремительный износ может быть связан с детонациями, частым перегревом.

Поврежденный разъем

Изношенность свечи в месте возникновения искры либо в зоне контакта с высоковольтным проводом. Причинами неисправности являются старый, пришедший в негодность разъем проводов или постоянный сильный перегрев.

Разрушение керамики на изоляторе

Любое механическое даже самое незначительное повреждение керамического слоя означает испорченную деталь. Она подлежит безусловной замене.

Первичная диагностика свечей зажигания

Диагностика работы свечей требует их открутить, параллельно слушая, как звучит силовой агрегат. Ритмичность и стабильность мотора, неизменность звука – показатель того, что демонтированная свеча не пригодна к использованию, двигатель ее «не видит».

Еще один вариант проверки советует отсоединить от свечи провод, прикоснуться им к блоку цилиндров. В годной свече всегда возникает искра. Если ее нет, свеча подлежит замене.

Дефект можно «отловить» по сигналу ЭБУ. Таким образом, проблему, помимо процесса визуального осмотра, можно найти и при помощи электронного блока управления.

Последствия эксплуатации дефектных свечей

При использовании нерабочих свечей внутри цилиндров происходит детонирование, вырабатывающее сильную ударную волну. Она, в свою очередь, является провокатором детонации той части заряда, который не сработал, оставаясь внутри цилиндра. В результате мотор теряет мощность.

Серьезный перегрев губительно воздействует на коленчатый вал, рабочие поршни, шатуны. Выгоранию подвергаются другие детали, защитная масляное покрытие цилиндра разрушается.

Время менять свечи

Для любой машины полезно планово менять свечи при прохождении техосмотра. Производители стандартных свечей предписывают необходимую замену через 15 тыс. километров.

Однако все зависит от производителя и типа свечи. Водители со стажем рекомендуют менять их через 20-30 тыс. километров пробега. Платиновые детали служат гораздо дольше, выдерживая до 100 тыс. километров.

Важно следить за качеством топлива, чтобы на свечах не скапливался нагар, и они не выходили преждевременно из строя раньше, чем это предусмотрено регламентом.

Заключение

Неисправная свеча ведет к некорректной работе двигателя, повреждению его узлов, а в финале – к ремонту двигателя. Своевременная замена позволяет избежать больших проблем с силовым агрегатом. Профессиональная диагностика двигателя и системы зажигания доступна в большинстве сервисных центров.

Видео о замене свечей:

Диагностика двигателя по состоянию свечей зажигания

Так как свечи зажигания — узел, максимально приближенный к условиям работы в камерах сгорания, то по определенному состоянию свечек можно судить о различных неисправностях двигателя.

Для начала отмечу то, что произвести диагностику двигателя по внешнему виду свечей можно только после достаточного срока службы этих элементов. Не стоит через 10 минут выкручивать новые свечи и что-то по ним пытаться определить, для этого изначально чистые свечки должны проработать минимум 300 километров пробега.

Есть случаи, когда, даже при полностью исправном двигателе, свечи покрыты черным нагаром (например, после холодного пуска в мороз). Так что, выкручивая свечки и видя на них слой нагара, не стоит делать поспешных выводов. Такая диагностика должна производиться после длительной езды на автомобиле, двигатель которого прогрет до рабочей температуры.

Если вы выкручиваете свечки, и они выглядят так, как показано на рисунке слева, то радуйтесь, двигатель вашего автомобиля прекрасно работает. Это нормальное состояние свечей, оно характеризуется серовато-желтым налетом и слегка «изношенными» электродами (электроды со временем выгорают и округляются).

Основные симптомы неисправностей двигателя, которые отражаются на состоянии свечей

Эта свечка покрыта чёрным нагаром. Типичный пример работы двигателя с повышенным расходом топлива (слишком богатая топливно-воздушная смесь). Возможные причины: неправильно отрегулированный карбюратор или неисправный инжектор, неисправность воздушной заслонки, засоренный воздушный фильтр (из-за недостатка воздуха, смесь интенсивнее обогащается топливом).

Данная свеча покрыта маслом. Это говорит о недостаточной температуре нагревания свечи или попадании моторного масла в цилиндры. Повышенный расход масла характеризуется бело-синим выхлопом при прогреве. Возможные причины: износ направляющих втулок клапанов, маслосъемных колпачков, поршневых колец, гильз цилиндров.

Это типичный пример бедной топливно-воздушной смеси. Езда на такой смеси приводит к перегреву двигателя, может вызвать прогорание клапанов. Перегрев свечей характеризуется нежеланием двигателя глохнуть даже при выключенном зажигании. Вероятные причины: слишком большое опережение зажигание, низкое октановое число топлива.

На этом рисунке вы видите свечу, покрытую отложениями из металлов. Это происходит при использовании бензина с высоким содержанием присадок, повышающих октановое число. Этот слой имеет цвет красного кирпича и обладает свойствами электропроводности в условиях работы в цилиндре. Это приводит к тому, что искра пропадает, так как ток не будет проскакивать между электродами, а пройдет по этому слою.

Эту свечу выкрутили из неисправного цилиндра, на свече видны металлические осколки и капли моторного масла. Такое обычно происходит при поломке перегородки между поршневыми кольцами или при неисправности клапана. В этом случае двигатель троит не переставая, расход топлива повышается почти в два раза, мощность двигателя заметно снижается, выход один — ремонт.

На рисунке мы видим свечу, электрод которой оброс зольными отложениями. В этом случае двигатель ест масло (оно сгорает в цилиндрах). При перегазовках из выхлопной трубы валится густой синий дым. Причиной могут быть пришедшие в негодность маслосъемные кольца или выработанное моторное масло.

На фотографии мы видим свечу залитую бензином. Искрообразование в этом случае нарушено, что делает запуск двигателя невозможным. Это обычно бывает при отсутствии искры между электродами или нежеланием смеси к воспламенению (обычно бывает при запуске двигателя в сильный мороз). В этом случае следует выкрутить свечи зажигания, прокалить их на огне и прочистить металлической щеткой.

Следите за состоянием свечей каждые 10 000 километров пробега, а лучше заменяйте их. На этом статья завершена. Ни гвоздя, ни жезла!

Когда менять свечи зажигания: значение, периодичность

Далеко не всегда необходима диагностика автомобиля для того, чтобы обнаружить какую-то неисправность.

Коротко об устройстве и особенностях работы

Свечей зажигания называют устройство, ответственное за воспламенение (зажигание) топливовоздушной смеси в различных тепловых двигателях. Различают дуговые, каталитические, искровые свечи, свечи накала, плазменные воспламенители и прочие устройства. Автомобильные свечи зажигания делятся на устройства со скользящей искрой, искровым воздушным зазором, полупроводниковые, а также эрозийные и комбинированные. Наиболее распространены именно свечи с искровым воздушным зазором, иначе называемые электроискровыми свечами. В дальнейшем мы будем рассматривать именно их. Наиболее распространение конструкции таких свечей включают:

• Корпус с внешней резьбовой частью и уплотнительным кольцом;
• Изолятор;
• Теплоотводящую шайбу;
• Контактный стержень;
• Токопроводящий стеклогерметик;
• Центральный и боковой электроды.

Важнейшими элементами свечи принято считать изолятор и электроды. Дело в том, что самые жесткие требования к термостойкости, поверхностному сопротивлению, коррозийной стойкостью, электрической и механической прочности и удельной теплопроводности предъявляются именно к изоляторам и электродам. Последние изготавливают из специальных сплавов со включением хрома и никеля. При возникновении разряда между электродами создаются радиопомехи, подавляемые специальным помехоподавительным резистором (угольный стержень или специальный герметик). В качестве примера ниже приведена упрощенная схема устройства системы зажигания типа Coil-on-Plug:

Многие модели свеч имеют специальный воздушный каналам между изолятором и центральным электродом. Он предотвращает разрушения изолятора, которое может произойти при расширении центрального электрода вследствие нагрева. Свечи с платиновым электродом такого канала не имеют. Продвинутые модели свечей зажигания имеют сразу несколько боковых электродов. Это обеспечивает надежное искрообразование даже после длительной эксплуатации свеч. Зазор между электродами зависит от типа двигателя:

• Карбюратор с трамблером: 0,5-0,6 мм;
• Карбюратор с электронным зажиганием: 0,7-0,8 мм;
• Инжектор: 0,8-1,2 мм (обычно 1,0 мм).

Величина воздушного зазора свечи зажигания крайне важна. Дело в том, что устройство должно образовать устойчивую искру, для чего на ее электроды в определенный момент подается высокое напряжение. Последнее достигается за счет работы индуктивного накопителя энергии, т.е. катушки зажигания, о которой мы писали в данном материале. Если разность потенциалов на электродах достигнет значения напряжения, то свеча выдаст искру. Значение пробивного напряжения зависит от ряда параметров: полярности центрального электрода, формы и материала свечи, величины зазора, параметров среды в камере сгорания. В современных системах зажигания генерируется избыточное пробивное напряжения, но и его может оказаться недостаточно, если воздушный зазор слишком велик. А если он мал, топливовоздушная смесь не всегда будет сгорать в полном объеме.

Почему свечи зажигания оптимально менять раньше положенного срока

Сбои в работе мотора указывают на необходимость проверить свечи. Как уже было сказано, свечи зажигания служат от 30 тыс. км, но это только теория, которая основывается на идеальных условиях эксплуатации ДВС. На практике средний срок службы бюджетных одноэлектродных свечей составляет не более 15-20 тыс. км. пробега.

На сокращение планового ресурса свечей сильно влияет качество отечественного топлива, городская езда на низких оборотах, частая и долгая работа мотора на холостых оборотах. По этой причине даже самые дорогие многоэлектродные иридиевые или платиновые свечи зажигания рекомендуется менять на 15-20 тыс. км. раньше заявленного срока службы.  Также в продаже могут быть представлены поддельные свечи или изделия низкого качества, которые обычно не выхаживают даже 10 тыс. км.

Принцип функционирования комплектующих данного вида

На сегодняшний день, существует несколько типов комплектующих данного вида, которые устанавливаются в автомобилях. Здесь идет речь, как про фото деталей, так и работу свечей зажигания. Итак, выделяют комплектующие:

1.  Искрового типа.
2.  Дугового типа.
3.  Каталитического типа.
4.  Накаливания.

Человек, который практически не владеет данным вопросом, чаще всего задумывается о вопросе определения свечей зажигания. Прежде всего, нужно отметить, что в автомобилях имеющих двигатель бензинового типа, применяются первые виды свечей. В данном случае, поджог смеси выполняется посредством электроразряда, который происходит при помощи электрода. Процесс напряжения разряда может измеряется в Вольтах. Показатель может составляет до нескольких тысяч Вольт. Функционирование комплектующих является отлаженным процессом, так как они начинают функционирование в момент начала работы двигателя автомобиля.

Достаточно большое количество автовладельцев ошибочно предполагают, что если на фото по диагностике двигателя, где свечи зажигания имеют приличное состояние, то скорее всего, сложностей в функционировании мотора не возникает. Даже в холодное время года, их не нужно будет менять. При этом это утверждение является верным только в том случае, если техническое состояние деталей (свечей) является хорошим. Чтобы понять о состоянии комплектующей, нужно определить, как должна выглядеть свеча зажигания. Если вы будете владеть этими знаниями, то смотря на внешний вид свечей зажигания, сможете определить, в каком именно состоянии они находятся.

Почему свечи зажигания так важны для автомобиля?

От свечей зажигания не много не мало зависит нормальная работа двигателя. Эти расходники призваны обеспечивать:

• беспроблемный запуск мотора
• стабильную работу агрегата
• высокую производительность двигателя
• оптимальный расход топлива

Причем все свечи, независимо от того количества, которое предусмотрено конструкцией двигателя, должны быть одинаковыми, а еще лучше – из одного комплекта. И, разумеется, абсолютно все должны быть исправными.

Как правильно подобрать свечи зажигания для своего автомобиля? Прежде всего, у каждой марки есть свои параметры для этого элемента, причем они различаются для разных типов двигателей. Нужные данные можно найти в мануале модели или узнать в авторизованном дилерском техцентре.

Самыми долговечными и обладающими отличным искрообразованием считаются свечи с платиновыми или иридиевыми электродами – они способны прослужить до 120 тысяч километров. Главный их недостаток — высокая цена.

Когда необходимо проверять и менять свечи

Симптомы, перечисленные выше, могут наблюдаться и при неисправностях высоковольтных проводов, форсунок и других узлов. Но из-за более доступного расположения свечей их проверяют в первую очередь.

Если одна или несколько свечей работают некорректно (например, из-за нагара), топливно-воздушная смесь сгорает недостаточно эффективно. Простыми словами, топливо «улетает в трубу». Машина с трудом разгоняется, даже если педаль акселератора выжата в пол.

Также типичным признаком поломки свечей является затрудненный запуск. При отсутствии искры коленвал вращается тяжелее, т.к. нагрузка ложится на два или три цилиндра, которые остались рабочими. Это чревато более интенсивным износом стартера и аккумулятора. Поэтому несвоевременная замена свечей может привести еще и к замене этих деталей, что обойдется в десятки раз дороже.

Признаки неисправности свечей зажигания

Начнем с того, что исправный двигатель должен работать стабильно, ровно и устойчиво как на холостых оборотах, так и под нагрузкой. Осложнение запуска двигателя, неустойчивая работа мотора на холостых оборотах и в движении, повышенный расход топлива, снижение мощности, появление шума и вибраций при работе ДВС является списком основных симптомов, которые могут указывать на проблемы со свечами зажигания.

Для контроля состояния свечей зажигания необходимо проводить регулярные осмотры. Желательно производить данную процедуру параллельно замене масла на ТО, то есть через 10-15 тыс. км. Что касается среднестатистического водителя, который проезжает около 30 тыс. км. за 12 месяцев, в таком случае следует менять обычные одноэлектродные свечи зажигания не реже 2-х раз в год.

Холодные и горячие свечи. Калильное число

При работе свеча ощутимо нагревается (до 800–900 °C) — неудивительно, учитывая количество проходящих через неё вольт. С одной стороны, это хорошо: высокая температура помогает свече самостоятельно очищаться от нагара. Но это же порождает проблему для мотористов: если свеча чересчур раскалится, то смесь в цилиндре может зажечься не от искры, а от контакта с самой свечой. Такой эффект называют калильным зажиганием.

Калильное зажигание не сулит ничего хорошего. Его последствия схожи с детонацией (хотя это разные процессы): неконтролируемое воспламенение смеси ведет к росту температуры двигателя, падению мощности, повреждению деталей.

Старые карбюраторные двигатели при калильном зажигании могли работать, даже будучи выключенными — до тех пор, пока не остынут свечи или не кончится бензин. Этот необычный эффект ушёл в прошлое с появлением электронного впрыска топлива.

Теплостойкость свечей определяется калильным числом: в зависимости от него свечи делятся на холодные (меньше нагреваются при работе) и горячие (нагреваются сильнее). Степень нагрева свечи регулируют конструктивно — длиной изолятора.

К сожалению, не существует единой шкалы калильных чисел: каждый производитель обозначает их, как хочет. Причём у одних брендов меньшему числу соответствуют более холодные свечи, у других — более горячие. Настоящая путаница! Остаётся пользоваться сравнительными таблицами. Ниже приведены значения для свечей Denso, NGK и Bosch.

Как и искровой зазор, калильное число — это компромисс. Холодные свечи применяют в форсированных двигателях, которые часто крутят до отсечки (например, на гоночном треке). В таком режиме стойкость свечей к нагару не важна, а вот стабильная работа под нагрузкой — на первом месте. Горячие свечи нужны маломощным моторам, долго работающим вхолостую (автошколы, промышленность) — здесь требуется хорошая самоочистка свечей. Ну, а для обычных машин производители подбирают что-то среднее.

Иногда автомобилисты меняют свечи зажигания сезонно. На зиму ставят свечи чуть горячее рекомендованных — на них образуется меньше нагара, что упрощает запуск в мороз. А на лето — холоднее, они стабильнее при высоких нагрузках в жару. Нужна ли такая сезонная смена свечей — решать вам. Всё зависит от условий эксплуатации и капризности двигателя. Но инструкции к современным автомобилям такую практику обычно не поощряют.

Как проверить свечи зажигания

Признаки загрязнения или выхода из строя свечей зажигания проявляются в виде перебоев в работе мотора, двигатель с грязными или проблемными свечами троит. Так происходит по причине того, что сразу все свечи из строя обычно не выходят. Перебои начинаются только в одном или двух цилиндрах. Первым делом необходимо определить свечу, которая вышла из строя. Существует несколько способов проверки искрообразования свечей:

• использование прибора или тестера для проверки свечей зажигания;
• самостоятельная проверка свечей зажигания;

Для проверки свечи нужно снимать, хотя существуют и способы диагностики свечей зажигания на машине. Перед началом процедуры, которая предполагает снятие, следует выключить зажигание и приготовить специальный свечной или торцевой ключ. Инструмент понадобится для выкручивания свечей. Затем нужно осмотреть высоковольтные бронепровода зажигания. На указанных проводах обычно присутствует специальная маркировка, которая содержит в себе информацию о номере цилиндра. В том случае, если подобной маркировки нет, потребуется самостоятельно отметить доступным способом высоковольтные свечные провода.

Следующим шагом будет снятие наконечников (колпачков) со свечей зажигания. Обратите внимание, не следует тянуть за высоковольтный провод во время выполнения данной процедуры, так как можно повредить бронепровода. Для снятия необходимо держаться за сам наконечник. После снятия свечных колпаков можно выкручивать свечи при помощи ключа. Для V- образных двигателей потребуется длинный ключ с приводом, похожий на динамометрический. Также подойдет удлиненный вороток.

Во время снятия следует запомнить, какому цилиндру соответствует каждая выкрученная свеча, так как дальнейший осмотр позволит определить возможные неисправности не только свечей, но и двигателя по состоянию свечей зажигания. Начинать проверку свечей зажигания следует с визуального осмотра и проверки состояния изолятора, а также электродов. Не допускается наличие трещин или оплавления, а также других заметных дефектов. Далее свечи устанавливаются на специальный стенд или проверяются прибором. Как уже сказано выше, автомобилисты также проверяют искру свечи прямо на машине или используют мультиметр. О различных способах проверки мы поговорим далее.

Неровная работа

При загрязнении свечей зажигания можно заметить, что у двигателя начинают «плавать» обороты. Стрелка тахометра постоянно находится в движении, даже если водитель вообще не нажимает на педаль газа. Также довольно часто случаются провалы в работе двигателя – будто он сейчас заглохнет, но этого не происходит. Бывает, что подобные симптомы возникают не по вине свечей, а из-за некачественного топлива.

Читайте также: как бывалые автослесаря с помощью палки находят, что стучит в моторе?

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

#автомобили#ремонт автомобиля#свечи зажигания

Новости партнёров

Популярное в сети

Что еще почитать

Комментарии

Популярное за месяц

Тест-драйвы

Все тест-драйвы

Популярные теги

• #тест
• #дтп в нижнем новгороде
• #гибдд
• #происшествия
• #дтп в нижегородской области
• #осаго
• #лайфхак

Как самому почистить свечи зажигания и выставить зазор между электродами

После снятия и внешнего осмотра свечу зажигания нужно аккуратно очистить от грязи, копоти, нагара и отложений. Делать это можно механически, при помощи щетки, которая имеет щетину средней жесткости. Еще допускается использовать абразив.

Механический способ позволяет качественно удалить нагар, но рабочие характеристики свечи зажигания обычно становятся хуже. Такая чистка обычно приводит к возникновению царапин, которые затем приводят к перегреву свечи. По этой причине необходимо очищать свечи зажигания от налета максимально деликатно.

Также можно почистить свечи зажигания химическим способом:

• свечу обезжиривают и промывают в бензине;
• затем свечи сушат от 30 до 60 мин;
• далее свечи кладут в раствор ацетата аммония на 30-40 мин;

После извлечения из раствора для очистки свечи зажигания очищаются щеткой с мягкой щетиной и снова сушатся около 30 мин. Очистка сильно загрязненных свечей будет менее качественной сравнительно с механическим способом, а также потребует больше временных затрат.

Плюсом является сниженный риск механический повреждений. Завершением очистки является проверка зазора между электродами свечей. Оценивается зазор между электродами свечи зажигания и после механической чистки.

Зазор в норме не должен отличаться от отметки 0.7 мм. Указанный зазор нужно проверить при помощи специального щупа. Если зазор отличается, его нужно отрегулировать. Регулировка зазора свечей зажигания выполняется специальным инструментом, а сам процесс предполагает то, что боковой электрод подгибается или отгибается от центрального электрода. Добавим, что подгибать центральный электрод запрещено, а подгиб бокового электрода осуществляется с предельной осторожностью.

Последствия эксплуатации дефектных свечей

Несвоевременно воспламенённая смесь внутри цилиндра приводит к повышенному расходу топлива.

Детонационная волна производит разрушения в системе выпуска отработанных газов, засоряет катализатор. Двигатель начинает перегреваться, приводя к ускоренному износу поршней и шатунов. Продукты горения своевременно не удаляются и оседают на стенках цилиндров, сокращая срок их службы.

Выявление дефектов при диагностике двигателя по свечам зажигания снижают эксплуатационные расходы.

Состояние двигателя по цвету свечей зажигания

Исправность мотора и свечей зажигания определяется по цвету налета, который присутствует на электродах. Мы не будем описывать все возможные варианты диагностики состояния двигателя по цвету свечей зажигания, так как это тема большой отдельной статьи. Отметим только, что рабочая свеча в норме имеет светлый серовато-коричневый налет.

Появление на электроде черной сухой копоти указывает на необходимость проверки топливной системы ДВС. Такие отложения формируются в случае работы мотора на сильно обогащенной смеси. Свечу зажигания в этом случае можно очистить и вкрутить обратно в двигатель для дальнейшего использования.

Наличие на электроде свечи зажигания налета белого цвета с отблеском является свидетельством перегрева свечей зажигания. Это может происходить как по причине неправильного подбора свечей зажигания по калильному числу, так и в результате

перегрева мотора

или самой свечи. В последнем случае следует осуществить проверку величины зазора электрода. Использовать повторно свечи с белым налетом нельзя, потребуется обязательная замена.

Установка очищенных или новых свечей зажигания в двигатель на начальном этапе производится руками. Другими словами, свечи нужно «наживить» от руки, то есть аккуратно ввернуть в свечные колодцы без использования ключа. Если свеча легко вкрутилась по резьбе, тогда элемент можно довернуть ключом до момента контакта конической части с головкой блока цилиндров.

Помните, при закручивании свечей зажигания крайне желательно точно соблюдать момент затяжки, который указан в технической документации для конкретного типа двигателя! Перетяжка свечи зажигания может привести к необходимости последующего ремонта ГБЦ и другим последствиям. Что касается слабо закрученных свечей, недокрученная свеча зажигания может вызвать сбои в работе ДВС.

Чистка свечей

Если вы уже устранили проблемы, из-за которых на свечах скапливался нагар, то стоит задуматься о чистке уже имеющихся изделий. В случае недорогих никель-хромовых и медных свечей в этом нет особо смысла – они служат не очень дорого и стоят небольших денег. А вот дорогостоящие иридиевые и платиновые изделия, которые еще могут послужить, стоит привести в порядок. Для начала стоит уточнить, при помощи чего свечи нельзя чистить электроды:

• Сильными кислотами;
• Жесткой щеткой;
• Надфилем, напильком и т.п.;
• Наждачной бумагой.

Для повышения эксплуатационного ресурса свечей боковой электрод покрывают напылением из дорогостоящим материалов. В ходе интенсивной механической чистки такой слой можно частично снять, что отрицательно скажется на ресурсе свечи. Также можно повредить изолятор. Свечной нагар обычно не сходит даже после контакта с сильными кислотами. Им стоит предпочесть более безопасную и доступную бытовую химию.

В качестве растворителя нагара можно использовать бытовой очиститель с низким содержанием кислоты, а лучше только с щелочными составом. Свеча помещается в стакан с подобным средством и спустя 5-10 минут очищается с помощью мягкой зубной щетки, ластика, мягкой ветоши, войлока и т.п. Многие автолюбители говорят об эффективности аптечного димексида в качестве растворителя. Альтернативный метод: прокалить электроды горелкой или на огне бытовой газовой конфорки, а затем очистить войлоком. Главная цель такой процедуры – снять большую часть загрязнителей. Свечу не нужно отполировывать до блеска. Изолятор вообще не стоит трогать. Однако отметим, что даже после самой деликатной чистки часть защитного слоя самых термонагруженных частей электрода все равно снимается. Двигатель станет работать чуть хуже, но с такими свечами еще можно поездить или отложить их на крайний случай.

Советы и рекомендации

Если новые свечи зажигания после установки быстро изменили цвет, обросли нагаром и снова стали причиной сбоев в работе мотора, тогда возможны следующие варианты:

• свечи зажигания неправильно подобраны;
• приобретено поддельное или бракованное изделие;
• мотор эксплуатируется на бензине или масле низкого качества;
• имеются неисправности двигателя, которые быстро выводят новые свечи из строя;

Напоследок еще раз добавим, что свечи зажигания, а также свечные высоковольтные провода являются «расходником», то есть их нужно полностью менять с определенной периодичностью. Если в двигателе ранее была неисправность, которая параллельно выводила из строя свечи, то после устранения такой поломки мотора рекомендуется также заменить и комплект свечей зажигания.

Налет сажи на свече зажигания

Если есть черный налет, это первая причина неисправности, скорее всего вы, заливали в свой автомобиль некачественный бензин или пришло время поменять воздушный фильтр. В этом случае также может быть увеличен расход топлива.

Потеки масла

Если на поверхности свечей зажигания есть масляный осадок, это означает о неправильной подаче масла, скорее всего оно перерасходуется. Скорее всего, имеются повреждения на кольцах поршней или есть явные дефекты у клапанов.

Свечи зажигания — визуальная диагностика неисправностей

Из «TT Road Show» компании Denso стало очевидно, что как отрасль мы стали полагаться на наши диагностические инструменты, чтобы информировать нас о проблемах с двигателем и проводить анализ. Хотя это важно, мы не должны забывать, что во многих случаях это всего лишь индикатор и что проверка удаляемого компонента поможет подтвердить проблему с автомобилем.

Одна из них — свеча зажигания, которая является индикатором состояния камеры сгорания. Многие техники упускают это из виду, не снимая свечу (в основном из-за свечей с более длительным рабочим циклом, используемых на современных автомобилях), но поскольку 70% изделий свечи зажигания находится на запальном электроде, вы должны воспользоваться возможностью, чтобы сбросить зазор свечи до рекомендуемая настройка. Сделав это, вы можете увидеть, правильно ли работает двигатель (холодный или горячий) или правильна ли топливно-воздушная смесь (см. Примеры ниже).

Раннее обнаружение проблем не только спасет ваших клиентов от потенциальной поломки, но и обеспечит меньшую нагрузку на другие ключевые компоненты, такие как блок катушек. В свою очередь, это также сэкономит деньги и окружающую среду благодаря более управляемым и более эффективным транспортным средствам на наших дорогах.

Позднее обнаружение также может вызвать серьезные проблемы и катастрофические сбои, как показано в следующих примерах:

Эта заглушка указывает на наличие проблемы с топливовоздушной смесью.Углеродистое загрязнение вокруг свечи может вызвать пропуски зажигания и плохое сгорание

Избыточный крутящий момент при установке и плохая топливовоздушная смесь ухудшили теплопередачу свечи. Это привело к разбуханию центрального электрода и взрыву керамического изолятора в сердечнике, что привело к серьезному повреждению двигателя

Хорошее обнаружение — ключ к предоставлению комплексного обслуживания вашим клиентам, экономии их денег и снижению стресса. Однако никогда не следует забывать, что вы также должны проявлять осторожность при установке свечей зажигания и использовать правильный процесс, определенный производителем.

(PDF) ОБНАРУЖЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ ИСКРОВОГО ЗАЖИГАНИЯ НА ОСНОВЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Обнаружение неисправностей и классификация двигателей искрового зажигания 5577

На основе акустических сигналов www и искусственной нейронной сети

tjprc.org Индексированный журнал SCOPUS [email protected]

сеть с алгоритмом обратного распространения. Каждая предлагаемая неисправность излучает свои динамические свойства в виде акустической сигнатуры. После

он экспортируется в нейронные сети для использования при обнаружении, локализации, восстановлении и диагностике неисправностей. Обнаружено, что акустический сигнал

с ИНС дает высокий потенциал при обнаружении неисправностей в двигателе внутреннего сгорания.Также рекомендуется сделать сетевую модель

на более высокой скорости, чтобы обеспечить высокую точность и минимизировать потери (ошибки).

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. Gao F, Lv J. Диагностика неисправностей двигателя на основе одноступенчатой ​​машины с экстремальным обучением. Математические задачи

Машиностроение 2016; 2016: 110.

2. Ущелья С., Озтюрк К., Либих Р. Обнаружение ударов с использованием подхода машинного обучения и экспериментальной неровности дороги

классификация.Механические системы и обработка сигналов 2019; 117: 738756.

3. Марван Мадейн, Ахед Аль-Мосайден и Махмуд Аль-Хассавенех, Диагностика неисправностей в двигателях транспортных средств с использованием методов распознавания звука

, Международная конференция IEEE по электро / информационным технологиям (2010).

4. Вейл Адайле, Диагностика неисправностей двигателя с помощью акустических сигналов, прикладная механика и материалы 295: 20132020 (2013).

5. Ахмед А. Б., Элараби И. С. Прогноз успеваемости учащегося с использованием метода дерева решений ID3.Индия — Всемирный журнал

Компьютерные приложения и технологии, 2014 г .; 2 (2): 4347.

6. Fog TL, Hansen LK, Larsen J, Hansen HS, et al. О мониторинге состояния выпускных клапанов судовых дизельных двигателей. Neural

Сети для обработки сигналов IX, 1999. Труды семинара Общества обработки сигналов IEEE 1999 г. 1999 г .; 554563.

7. Ядав С.К., Калра П.К. (2010) Автоматическая диагностика неисправностей двигателя внутреннего сгорания на основе спектрограммы и искусственной нейронной сети

.В: Материалы 10-го WSEAS Int. конференция по робототехнике, управлению и технологиям производства.

8. Yen GY, Lin K-C (1999) Извлечение функций вейвлет-пакетов для мониторинга вибрации. Нейронная сеть IJCNN 5: 3365–3370.

9. Wu J, Liu C. Экспертная система для диагностики неисправностей в двигателях внутреннего сгорания с использованием вейвлет-пакетного преобразования и нейронной сети

. Экспертные системы с приложениями 2009, 36: 42784286.

10. Нуби М. Газали, Мухаммад Абдель-Фаттах и ​​Мостафа М.Макрахи, Определение местоположения пропуска зажигания двигателя с использованием искусственных нейронных сетей

, Международный журнал структур и систем транспортных средств, 11 (4): 407412 (2019).

11. Шанкар Н. Дандаре и С. В. Дудул, Обнаружение множественных неисправностей в четырехтактном двигателе с использованием системы с одним датчиком,

Международный журнал компьютерных наук и мобильных вычислений, IJCSMC, 3 (5): 648–658 (2014).

12. Mehrdad Nouri Khajavi, Sayyad Nasiri и Abolqasem Eslami, Комбинированное обнаружение неисправностей и классификация внутреннего двигателя внутреннего сгорания

с использованием нейронной сети, Journal of Vibroengineering 16 (8): 321 (2014).

13. Алиреза Забихи-Хесари, Саид Ансари-Рад, Фарзад А. Ширази и Муса Аяти, Обнаружение неисправностей и диагностика 12-цилиндрового дизельного двигателя поезда

на основе анализа сигнатуры вибрации и нейронной сети, Труды Института Механика

Инженеры, часть C: журнал машиностроения (2018).

14. Табашевский М, Шима ński GM. Диагностика клапанного зазора двигателя на основе сигналов вибрации и методов машинного обучения.

Eksploatacja i Niezawodnosc — Техническое обслуживание и надежность 2020; 22 (2): 331–339.

15. Jia F, Lei Y, Lu N, Xing S. Глубоко нормализованная сверточная нейронная сеть для несбалансированной классификации неисправностей оборудования и

ее понимание посредством визуализации. Механические системы и обработка сигналов 2018; 110: 349367.

16. Мадей Х., Чех П. Дискретное вейвлет-преобразование и вероятностная нейронная сеть в диагностике неисправностей двигателя внутреннего сгорания. Eksplotacja i

Niezawodnosc — Техническое обслуживание и надежность 2010; 4 (48): 4754.

Как проверить свечи зажигания

Стив Темпл, www.automedia.com

Раньше одним из самых простых способов обслуживания автомобиля была проверка и замена свечей зажигания. Это было до того, как моторные отсеки стали окутывать выхлопными трубами и компьютеризированными датчиками. Если вам посчастливилось иметь автомобиль, в котором относительно легко добраться до свечей зажигания, воспользуйтесь этим. Это потому, что они дают точные указания на то, что происходит в камере сгорания, и на внутреннее состояние вашего двигателя.

Прежде чем вы начнете выкручивать свечи зажигания в поисках подозрительных симптомов, несколько слов предостережения: во-первых, обязательно проверьте все свечи. При приготовлении пива всего в одном цилиндре может возникнуть серьезная проблема, которую вы не хотели бы упускать из виду. Во-вторых, если ваши вилки указывают на проблему, связанную с ее диапазоном нагрева, или вилка просто изношена, вы можете решить эти проблемы с помощью нового правильного набора вилок. Однако если диагноз более серьезен, и ваши свечи покрыты масляной фольгой из-за изношенного поршневого кольца, новые свечи не заставят изношенное кольцо исчезнуть.Доставьте автомобиль своему механику для капитального ремонта, а затем замените свечи.

Ниже приводится полный список условий, которые могут оказаться полезными при проверке свечей зажигания:

Когда двигатель работает должным образом, свечи с нормальными показаниями будут выглядеть примерно так же, как когда они были новыми и впервые ввинчивались в блок двигателя.

Красный налет является результатом добавок в неэтилированный бензин более низкого качества и будет виден на керамической изоляции свечи.Красный налет не свидетельствует о проблемах с двигателем.

Загрязненные топливом свечи могут иметь блестящее покрытие на наконечнике и боковом электроде, что может указывать на слишком богатую топливную смесь, проблемы с зажиганием или слишком низкий диапазон нагрева свечи. Во-первых, убедитесь, что диапазон нагрева ваших свечей зажигания совместим с вашим двигателем (особенно, если вы внесли изменения в рабочие характеристики). Эта информация доступна в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля. Чтобы решить проблему слишком богатой топливной смеси, отрегулируйте впрыск топлива (или карбюратор), чтобы скорректировать воздушно-топливную смесь.

Это состояние свечи указывает на то, что ваш двигатель выключен, и вам, вероятно, нужна настройка. Другая возможность заключается в том, что бензин, который вы используете, не имеет достаточно высокого октанового числа. Опять же, проверьте руководство пользователя, чтобы проверить рекомендации производителя по октановому числу.

Это простое решение — заменить заглушку. Большинство производителей вилок указывают рекомендуемый срок службы на упаковке.

Если кончик свечи и боковой электрод почернели, они работали с слишком большим количеством топлива (или, возможно, слишком холодным из-за заклинившего открытого термостата).Другие источники проблемы могут включать плохую проводку или негерметичные форсунки; в некоторых случаях транспортное средство двигалось на слишком низкой скорости в течение продолжительных периодов времени. Процесс горения не должен иметь своего естественного эффекта выгорания или очистки.

Свеча покажет, что боковой электрод сгорел из-за слишком высокой температуры. Свеча зажигается слишком рано, в топливовоздушной смеси недостаточно топлива или в камере сгорания недостаточно топлива для звукового сгорания.Проверьте впрыск топлива и время. Действуйте быстро, потому что вилка в этом состоянии почти не развалится.

Моторное масло попадает на пробки из-за изношенных поршневых колец или направляющих / уплотнений клапана. Иди к своему механику прямо сейчас.

Механически поврежденная свеча будет выглядеть так, как если бы она была забита до смерти поршнем, что свидетельствует о том, что она слишком далеко зашла в камеру сгорания.

Две наиболее распространенные проблемы свечей зажигания — это горячее и холодное обрастания.В категорию «слишком горячих» входят преждевременные и детонационные повреждения. Причиной повреждения вилки такого типа могут быть некоторые улучшения производительности. Если у вашего автомобиля есть улучшенные характеристики, такие как катушка с высокой выходной мощностью, зажигание, выпуск или кулачки, они могут изменить рекомендуемый диапазон нагрева свечи двигателя, поэтому вам следует подумать об использовании свечи зажигания с диапазоном нагрева ниже, чем рекомендовано производителем.

Некоторые из симптомов, на которые указывают свечи зажигания, можно легко исправить, для других требуются руки и опыт квалифицированного механика.В любом случае, главное преимущество проверки свечей зажигания — это быстрый диагностический инструмент, который дает вам довольно хорошее представление о том, насколько хорошо работает ваш двигатель.

Диагностика одновременных отказов систем зажигания автомобильных двигателей с использованием предшествующих знаний предметной области и вектора релевантности

Схемы зажигания двигателя могут быть проанализированы для выявления неисправности двигателя в соответствии как с конкретными предшествующими знаниями области, так и с особенностями формы схем. Одна из проблем при диагностике системы зажигания состоит в том, что одновременно может появиться более одной неисправности.Этот вид проблемы относится к диагностике одновременных неисправностей. Другой проблемой является получение большого количества дорогостоящих схем зажигания одновременных отказов для построения диагностической системы, поскольку количество обучающих схем зависит от комбинации различных одиночных отказов. Вышеупомянутые проблемы могут быть решены с помощью предлагаемой структуры, объединяющей извлечение признаков, вероятностную классификацию и оптимизацию пороговых значений решения. С помощью предлагаемой структуры признаки отдельных неисправностей в схеме одновременных неисправностей извлекаются, а затем обнаруживаются с использованием нового вероятностного классификатора, а именно, машины векторов релевантности парной связи, которая обучается только схемам единичных неисправностей.Следовательно, набор обучающих данных схем одновременных отказов не требуется. Экспериментальные результаты показывают, что предложенная структура хорошо работает для диагностики как единичных, так и одновременных неисправностей и превосходит существующий подход.

1. Введение

1.1. Предпосылки для схем зажигания двигателя

Хотя системы зажигания автомобильных двигателей различаются по конструкции, они аналогичны в основных принципах работы. Все они имеют первичную цепь, которая вызывает искру во вторичной цепи, которая затем попадает в нужную свечу зажигания в нужное время.Условия внутри системы зажигания и цилиндра также влияют на образец зажигания во вторичной цепи. Следовательно, схемы зажигания отражают условия в системе зажигания и помогают выявить их неисправности [1], такие как широкие или узкие зазоры свечей зажигания и открытые кабели свечей зажигания. После регистрации схемы зажигания автомеханик сравнивает особенности записанной схемы с образцами из справочников для диагностики [2, 3]. Эта процедура называется диагностикой системы зажигания.Однако перед автомехаником стоит несколько проблем: (1) Схема зажигания двигателя зависит от времени. Различные модели двигателей создают схемы зажигания разной амплитуды и продолжительности для одного и того же типа неисправности. Даже для одного и того же двигателя он может приводить к немного разным формам зажигания для каждого цикла двигателя из-за колебаний скорости двигателя и различных условий испытаний. Поэтому в справочниках нет точного масштаба и продолжительности для образцов рисунков.Следовательно, традиционная диагностика просто полагается на предшествующие знания в предметной области и опыт инженера. (2) На практике диагностика системы зажигания двигателя — это проблема одновременной неисправности, но во многих справочниках для справки приводятся только схемы единичной неисправности. Для определения одновременных неисправностей инженер может только выделить и проанализировать некоторые специфические особенности схем единичных неисправностей из схемы одновременных неисправностей, такие как частота, напряжение зажигания и время горения, и принять решение о наличии одновременных неисправностей в соответствии с их опыт и знания.(3) Как предполагается в существующей литературе [1–3], диагностика системы зажигания, основанная на особенностях формы и предварительных знаниях о характере зажигания, не может дать однозначного ответа. Причина в том, что многие возможные неисправности могут возникать по отдельности или одновременно. В справочниках не указывается степень вероятности каждой возможной неисправности. Таким образом, чтобы обнаружить неисправность на основе схемы зажигания, часто требуется множество испытаний по разборке и сборке деталей двигателя, если только инженер не имеет очень богатого опыта.

Для решения этих проблем требуется эффективный метод извлечения признаков для схем зажигания двигателя, который сочетает в себе знания предметной области (DK), частотно-временное разложение и методы уменьшения размеров. Кроме того, необходим расширенный вероятностный классификатор для определения ранга каждой возможной неисправности и надежных результатов диагностики. В последние годы для диагностики многоклассовых неисправностей были разработаны некоторые интеллектуальные методы диагностики, основанные на распознавании образов (т.е., диагностика единичной неисправности, поскольку выявляется только одна неисправность) механических систем [4–9]. Как правило, эти методы включают в себя два этапа: извлечение признаков и классификация.

1.2. Методы извлечения признаков

Извлечение признаков очень важно, поскольку глубокие и скрытые особенности структур единичных неисправностей могут быть обнаружены посредством разложения по частотным поддиапазонам. Ссылаясь на существующую литературу, многие классические методы выделения признаков были применены для диагностики неисправностей; наиболее типичным из них является быстрое преобразование Фурье (БПФ) [10–13].Однако его главный недостаток — непригодность для нестационарных схем. Вейвлет-пакетное преобразование (WPT) [1, 4, 14–19] — еще один популярный метод анализа частотно-временной локализации, получивший широкое распространение в последнее десятилетие. Посредством многомасштабного анализа WPT может успешно применяться к нестационарным шаблонам на основе кодирования поддиапазонов и систематического разложения шаблона на его уровни поддиапазонов для анализа шаблона. Таким образом, WPT используется в этом исследовании для извлечения признаков.

Тем не менее, одним из недостатков WPT является то, что размер извлеченных функций больше или равен размеру исходного шаблона. Если исходный шаблон имеет высокую размерность, существует большое количество извлеченных функций, которые могут вызвать две проблемы: (1) высокая сложность обученных классификаторов из-за огромного количества входных данных; (2) может быть много избыточных и неважных извлеченных функций, так что может быть наведен шум. Обе проблемы могут снизить производительность классификатора.Поэтому предлагается компенсировать этот недостаток с помощью техники уменьшения размеров, такой как анализ главных компонентов (PCA) [20–22]. В этом исследовании PCA выбран в качестве метода уменьшения размеров для простой иллюстрации. В будущем могут быть рассмотрены более современные методы. По сравнению с другими методами уменьшения размеров, PCA имеет три преимущества: (1) он не имеет гиперпараметров; (2) PCA исключает взаимодействие переменных, поскольку главные компоненты независимы друг от друга; (3) главные компоненты сортируются по их информационным весам, поэтому некоторые неважные главные компоненты могут быть дополнительно сокращены.Затем подход извлечения признаков WPT + PCA может преобразовать исходную схему зажигания в вектор признаков уменьшенной размерности, сохраняя при этом большую часть информационного содержания.

1.3. Методы классификации

Для классификации неисправность может рассматриваться как метка, независимо от того, является ли это единичной неисправностью или одновременной неисправностью. На сегодняшний день исследований по диагностике одновременных неисправностей немного. Типичный метод классификации для диагностики одновременных неисправностей состоит в построении ряда классификаторов в соответствии с комбинацией всех возможных неисправностей; этот метод называется классификацией моно меток [23].Однако практически сложно получить обучающие данные всех возможных комбинаций, особенно для схем зажигания. Обычно количество комбинаций всех неисправностей в инженерной задаче очень велико, что влияет на точность диагностики, потому что сложность классификаторов также будет значительно увеличена. Более того, если в будущем будет добавлен новый одиночный сбой, количество требуемых обучающих шаблонов одновременных сбоев значительно возрастет. Чтобы преодолеть этот недостаток, Yélamos et al.[23] предложили стратегию бинаризации с использованием машины опорных векторов (SVM) и применили ее к диагностике одновременных неисправностей смоделированного химического процесса на основе не зависящих от времени данных, в которой метки одиночных неисправностей или одновременных неисправностей обрабатывались как двоичные векторы, то есть только 0 или 1. Для каждой метки был построен двоичный классификатор с использованием SVM со стратегией разделения «один против всех». Учитывая неизвестный шаблон, классификатор выдаст вектор двоичных результатов (0 или 1). При таком подходе для обучения классификаторов используются только схемы единичных отказов, в то время как схемы одновременных отказов не требуются.Экспериментальные результаты показали, что общая точность их подхода к бинаризации почти такая же, как у традиционного подхода с моно меткой. Такой подход бинаризации звучит хорошо, но все же имеет несколько недостатков: (1) подход предполагает, что информативные функции очевидны и доступны, что не всегда имеет место для зависимых от времени шаблонов сигналов, поэтому этот подход не может быть подходящим для шаблонов зажигания; (2) стратегия «один против всех» игнорирует парную корреляцию между метками, и, следовательно, точность классификации в основном снижается; (3) подход учитывает только наличие неисправности, если ее соответствующий выходной сигнал близок к классификационному пределу, который не дает уверенности в правильной классификации, то есть степени уверенности в неисправностях.

С практической точки зрения правильный классификатор должен предлагать вероятности всех возможных неисправностей. Затем пользователь может, по крайней мере, отследить другие возможные сбои в соответствии с рангом их вероятностей, когда прогнозируемые сбои из классификатора неверны в проблеме. Поэтому для диагностики одновременных неисправностей лучше использовать вероятностный классификатор. Вероятностная структура также подходит для неисправности с неопределенностью, такой как диагностика системы зажигания двигателя.Обычно в качестве вероятностного классификатора использовалась вероятностная нейронная сеть (PNN) [24, 25]. В [24] было показано, что производительность PNN превосходит метод, основанный на SVM, для классификации с несколькими метками. Однако главный недостаток PNN заключается в ограниченном количестве входов, поскольку сложность сети и время обучения сильно зависят от количества входов. Недавно Widodo et al. [6] предложили применить расширенный классификатор, а именно вектор релевантной машины (RVM) для диагностики неисправностей низкоскоростных подшипников.Они показали, что RVM превосходит SVM с точки зрения диагностической точности. Кроме того, RVM также может решить проблему регрессии [26]. RVM — это метод статистического обучения, предложенный Типпингом [27], который обучает вероятностный классификатор с более разреженной моделью с использованием байесовской структуры. RVM можно расширить до мультиклассовой версии, используя стратегию «один против всех» (1vA). Однако эта стратегия была проверена, чтобы вызвать большую область нерешительности [28, 29]. Ввиду этого недостатка данное исследование является первым в литературе, в котором попарное связывание, то есть стратегия один против одного (1v1), было включено в RVM, а именно в машину векторов попарно связанной релевантности (PCRVM).Поскольку PCRVM учитывает корреляцию между каждой парой меток сбоев, может быть достигнута более точная оценка вероятностей меток для сигналов одновременных сбоев.

1,4. Оптимизация порога принятия решения

Если для обнаружения неисправности применяется вероятностная классификация, прогнозируемая неисправность обычно определяется как неисправность с наибольшей вероятностью. Другой альтернативный подход заключается в том, что вероятностный классификатор ранжирует все возможные неисправности в соответствии с их вероятностями и позволяет инженеру принять решение.Эти подходы к логическому выводу отлично работают с обнаружением одиночных сбоев, но не позволяют определить, какие сбои возникают одновременно в проблеме одновременных сбоев. Это связано с тем, что инженер не может определить количество одновременных неисправностей на основе выходной вероятности каждой метки. Например, выходной вектор вероятности для пяти меток задается как [0,21,0,5,0,69,0,01,0,6]. В этом примере инженеру сложно судить, являются ли одновременные неисправности метками 2, 3 и 5. Чтобы определить количество одновременных неисправностей, необходимо ввести порог принятия решения, и, таким образом, предлагается новый этап оптимизации порога принятия решения. в текущей структуре, кроме извлечения признаков и вероятностной классификации.

1,5. Цели исследования и предлагаемая концепция

В настоящее время очень мало исследований посвящено тому, могут ли особенности схем воспламенения при единичном отказе отражаться в схемах воспламенения некоторых одновременных отказов. Если это осуществимо, некоторые рациональные (не все) одновременные неисправности, вероятно, будут идентифицированы на основе предшествующих знаний в области и особенностей схем воспламенения единичной неисправности. Другими словами, особенности отдельных отказов в схеме одновременных отказов могут быть обнаружены и затем классифицированы с использованием вероятностного классификатора, обученного только образцам единичных отказов.Согласно этой концепции, шаблоны одновременных неисправностей не нужны для обучения классификаторов. Как только в будущем будет добавлена ​​новая единичная неисправность, диагностическую систему можно будет легко расширить, поскольку проблема комбинаторных единичных неисправностей устранена. Чтобы проверить осуществимость и определить лучший метод извлечения признаков, в этом исследовании предлагается извлечь важные особенности, относящиеся к знаниям, во временной и частотной областях из шаблонов единичных отказов, используя комбинацию WPT + PCA, FFT и DK. .Затем попарно связанный вероятностный классификатор обучается с использованием обучающего набора данных этих извлеченных признаков единичного отказа, чтобы идентифицировать одновременные отказы для разумных невидимых схем. Таким образом, технико-экономическое обоснование этой идеи для диагностики одновременных неисправностей является важным вкладом в это исследование. Еще одним важным вкладом исследования является сокращение требуемых схем обучения для диагностики одновременных неисправностей.

Эта статья организована следующим образом.Предлагаемая структура и связанные с ней методы описаны в Разделе 2. В Разделе 3 представлена ​​экспериментальная установка, затем следуют результаты и сравнение с последним подходом [23] в Разделе 4 и обсуждение в Разделе 5. Наконец, вывод: приведено в разделе 6.

2. Предлагаемая структура и связанные с ней методы

Предлагаемая структура диагностики (рисунок 1) включает три этапа: извлечение признаков, классификацию и пороговую оптимизацию. Структура является общей, поэтому можно использовать различные методы извлечения признаков, вероятностной классификации и пороговой оптимизации.В этой статье БПФ, БПЭ и PCA исследуются на этапе извлечения признаков, и их подробное описание можно найти, соответственно, в [22, 30, 31]. Кроме того, эти методы комбинируются, соответственно, со знаниями во временной области (DK) для всестороннего сравнения.